互換性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書定稿621修改

1、互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書楊旭東，喻麗華編寫適用專業(yè)：機(jī)械工程類本科專業(yè)貴州大學(xué)二OO七年八月前 言在“設(shè)計(jì)、制造、測(cè)量”三大環(huán)節(jié)中，測(cè)量占有極其重要的地位，測(cè)量是檢查、判定機(jī)械產(chǎn)品的幾何精度是否達(dá)到設(shè)計(jì)和使用要求的最有效手段。測(cè)量技術(shù)的基本任務(wù)是保證產(chǎn)品質(zhì)量，防止廢品產(chǎn)生，降低成本，實(shí)現(xiàn)互換性。通過(guò)測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)，要求達(dá)到以下主要目的：1、 了解有關(guān)測(cè)量技術(shù)的知識(shí)，學(xué)會(huì)控制產(chǎn)品質(zhì)量的基本方法，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造的質(zhì)量觀念；2、 基本掌握典型零件的測(cè)量方法；3、 了解機(jī)械制造中常用計(jì)量器具的構(gòu)造原理和一般保養(yǎng)方法；4、 掌握計(jì)量器具的選用原則及常用計(jì)量器具的使用方法；5、 了解測(cè)量結(jié)果的處理方法

2、，并學(xué)會(huì)作精度分析，從而掌握提高測(cè)量精度的途徑。軸徑；2.萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量孔徑；3.形位誤差測(cè)量；4.齒輪誤差測(cè)量；5.基于圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡的零件測(cè)量及設(shè)計(jì)。學(xué) 生 實(shí) 驗(yàn) 守 則1、測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)室相當(dāng)于工廠的中心計(jì)量室，主要是常用量具和光學(xué)儀器，要求恒溫、恒濕、防塵、防震。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后不能亂動(dòng)儀器，不得高聲喧嘩，嚴(yán)禁吸煙、吐痰、丟垃圾。2、實(shí)驗(yàn)前學(xué)生必須認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模私鈱?shí)驗(yàn)原理和方法。3、進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后要注意聽(tīng)指導(dǎo)教師講解示范，并經(jīng)許可后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。4、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持良好的秩序，以嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意獨(dú)立思考，細(xì)心觀察，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真分

3、析并查出其原因。5、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)按操作規(guī)程進(jìn)行，否則不能得到要求的測(cè)量結(jié)果，而且還有可能損壞儀另外，儀器上的鏡頭不能用手或布擦，儀器上上防銹油的地方不能用手接觸。6、實(shí)驗(yàn)時(shí)如遇儀器發(fā)生故障，應(yīng)立即報(bào)告指導(dǎo)教師。7、實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)分依據(jù)，必須認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。三分之一實(shí)驗(yàn)未參加或?qū)嶒?yàn)成績(jī)不及格均不能參加理論課考試。目 錄實(shí)驗(yàn)一立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑1立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑實(shí)驗(yàn)報(bào)告4實(shí)驗(yàn)二萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量孔徑6萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量孔徑實(shí)驗(yàn)報(bào)告10實(shí)驗(yàn)三形位誤差測(cè)量12實(shí)驗(yàn)部分一：直線度誤差的測(cè)量12直線度誤差的測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告16實(shí)驗(yàn)部分二：主軸的位置誤差的測(cè)量19主軸的位置誤差的測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告21實(shí)

4、驗(yàn)四齒輪誤差測(cè)量23實(shí)驗(yàn)部分一：齒厚測(cè)量23齒厚偏差測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告25實(shí)驗(yàn)部分二：齒輪公法線平均長(zhǎng)度偏差及公法線長(zhǎng)度變動(dòng)測(cè)量27齒輪公法線平均長(zhǎng)度偏差及公法線長(zhǎng)度變動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告29實(shí)驗(yàn)五基于圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡的零件測(cè)量及設(shè)計(jì)31基于圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡的零件測(cè)量及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告34實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求：必修一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解立式光學(xué)計(jì)的測(cè)量原理和操作方法；2、用立式光學(xué)計(jì)按相對(duì)法根據(jù)測(cè)量部位圖測(cè)量軸的直徑，并判斷其合格性。利用光學(xué)杠杠放大原理將讀數(shù)精確到微米進(jìn)行比較測(cè)量軸的直徑，并按軸的驗(yàn)收極限判斷其合格性。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開(kāi)放模式組織教學(xué)。五、

5、實(shí)驗(yàn)條件JD3型投影立式光學(xué)計(jì)、JDG-1型立式光學(xué)計(jì)、（4等）JD3型投影光學(xué)計(jì)管的示值誤差在±60m范圍內(nèi)為±m圖12立式光學(xué)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)圖1.底座；2.立柱；3.支臂；4.光管；5.測(cè)頭提升杠桿； 6.工作臺(tái)調(diào)整螺釘；7.支臂上下調(diào)節(jié)螺母；8.緊固螺釘； 9.光管上下微調(diào)手輪；10.光管緊固螺釘；11.工作臺(tái)圖11 立式光學(xué)計(jì)外形圖圖13測(cè)量部位圖圖±100格的刻線，此處刻線作為目標(biāo)，位于物鏡2的焦平面上。由刻度尺9發(fā)出的光線經(jīng)棱鏡3后轉(zhuǎn)折90度，透過(guò)物鏡2成為平行光線，射向平面反射鏡，平行光線被反射回來(lái)，重新透過(guò)物鏡2，再經(jīng)棱鏡3匯聚于分劃板4的另一半上，

6、此處有一指示線8。當(dāng)測(cè)量桿5上下移動(dòng)時(shí)，推動(dòng)平面反射鏡產(chǎn)生擺動(dòng)，于是刻度尺9的像相對(duì)于指示線產(chǎn)生了移動(dòng)，移動(dòng)量可通過(guò)目鏡10進(jìn)行讀數(shù)（投影立式光學(xué)計(jì)可通過(guò)讀數(shù)放大鏡直接讀數(shù)）。六、實(shí)驗(yàn)步驟1、核對(duì)儀器精度與被測(cè)工件精度是否適應(yīng)。2、選擇并安裝測(cè)量頭：根據(jù)被測(cè)零件表面的幾何形狀來(lái)選擇測(cè)量頭，使測(cè)量頭與被測(cè)表面盡量滿足點(diǎn)接觸。測(cè)量頭有：球形、平面和刃形三種。測(cè)量平面或圓柱面零件時(shí)選用球形測(cè)頭；測(cè)量小于10的圓柱面用刃形測(cè)頭；測(cè)量球面用平面測(cè)頭，實(shí)驗(yàn)前測(cè)量頭已由指導(dǎo)教師選擇并安裝調(diào)試好。3、根據(jù)被測(cè)軸的基本尺寸、公差等級(jí)及基本偏差查表確定被測(cè)軸徑的上下極限偏差；再根據(jù)被測(cè)軸的基本尺寸及公差等級(jí)查表得

7、出安全裕度A。按內(nèi)縮方式求被測(cè)軸徑的驗(yàn)收極限:d上驗(yàn)收極限 dmax- Ad下驗(yàn)收極限 dmin + A4、按被測(cè)軸徑的基本尺寸組合量塊，量塊的研合方法為：將兩塊測(cè)量表面之一端迭和，然后用手指向下加以壓力，并使它們沿其長(zhǎng)邊方向移動(dòng)而重合。5、儀器調(diào)零位接通電源啟動(dòng)照明器，并緩慢地?fù)軇?dòng)測(cè)頭提升杠桿5，使從讀數(shù)放大鏡（或目鏡）中能看到標(biāo)尺影像，若影像不清楚可旋動(dòng)目鏡視度環(huán)。將組合好的量塊組的下測(cè)量面置于工作臺(tái)11中央，并使測(cè)量頭12對(duì)準(zhǔn)上測(cè)量面中央。松開(kāi)光管緊固螺釘，旋轉(zhuǎn)光管上下微動(dòng)手輪使光管上升至最高位置。用手扶住支臂，旋動(dòng)支臂上下調(diào)節(jié)螺母7使光管下降至測(cè)量頭與量塊接近而不接觸，鎖緊8。調(diào)節(jié)微調(diào)

8、手輪9使測(cè)頭與量塊接觸，使目鏡標(biāo)尺0刻度與虛線大致重合，鎖緊10，調(diào)節(jié)調(diào)零螺釘，對(duì)零。按動(dòng)測(cè)頭提升杠桿23次，檢查示值穩(wěn)定性。6、測(cè)量軸徑實(shí)際偏差提升杠桿，取下量塊，放入被測(cè)件，注意測(cè)量時(shí)來(lái)回移動(dòng)工件，記下標(biāo)尺讀數(shù)的最大值（轉(zhuǎn)折點(diǎn)），即為軸徑實(shí)際偏差。按測(cè)量部位圖13共測(cè)定12個(gè)點(diǎn)，讀數(shù)值（軸徑實(shí)際偏差）與基本尺寸之代數(shù)和即為軸的實(shí)測(cè)軸徑。7、按軸徑驗(yàn)收極限判斷其合格性。七、思考題學(xué)院： 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)時(shí)間指導(dǎo)教師成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)條件儀器名稱分度值（mm）測(cè)量范圍（mm）示值范圍（mm）示值誤差（mm）測(cè)量方法被測(cè)軸基本尺寸及極限偏差（m

9、m）安全裕度A（m）驗(yàn)收極限（mm）所用量塊上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限等或級(jí)尺寸（mm）實(shí)驗(yàn)條件尺寸公差帶圖測(cè)量部位圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量位置實(shí)際偏差（m）實(shí)際直徑（mm）測(cè)量方向AABBAABB實(shí)驗(yàn)總結(jié)指導(dǎo)教師意見(jiàn) 簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求：必修一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀的用途及測(cè)量原理；2、掌握用萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量孔徑的方法；用萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀按相對(duì)法根據(jù)測(cè)量部位圖測(cè)量孔徑，并判斷其合格性。利用阿貝原理將讀數(shù)精確到微米進(jìn)行比較測(cè)量孔的直徑，并按孔的驗(yàn)收極限和圓度公差判斷其合格性。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求 以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開(kāi)放模式組織教學(xué)。五、實(shí)驗(yàn)條件JD25-C數(shù)據(jù)處理萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)

10、儀、萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀、被測(cè)孔（50H6、55H6）、環(huán)規(guī)（其尺寸直接讀出）萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀的主要組成見(jiàn)外形圖21。萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀的主要技術(shù)指標(biāo)：mm）直接測(cè)量：0100 電眼裝置測(cè)量：120 外尺寸測(cè)量：0500 內(nèi)尺寸測(cè)量：10200儀器最大不確定度： 測(cè)外尺寸：±（1L/100）m 測(cè)內(nèi)尺寸：±（1.5L/100）m1.測(cè)微目鏡；2.測(cè)量軸固定螺釘；3.測(cè)量軸；4.工作臺(tái)水平轉(zhuǎn)動(dòng)手柄；5.工作臺(tái)；6.工作臺(tái)升降手輪；7.工作臺(tái)橫向移動(dòng)手輪；8、9.圖21萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀外形圖萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀的主要技術(shù)指標(biāo)：1mmm）內(nèi)尺寸絕對(duì)測(cè)量：0100 小測(cè)鉤：10400；大測(cè)鉤：30370相對(duì)測(cè)量

11、：0670 電測(cè)測(cè)鉤：120；萬(wàn)能測(cè)鉤：14112m 內(nèi)尺寸測(cè)量：1m測(cè)量原理：在測(cè)量過(guò)程中，鑲有一條光柵尺（精密刻度尺）的測(cè)量軸隨被測(cè)尺寸的大小在測(cè)量軸承座內(nèi)作相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)測(cè)頭接觸被測(cè)部分后測(cè)量軸就停止滑動(dòng)。其值可從顯示器（或進(jìn)行讀數(shù)。六、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)被測(cè)孔的基本尺寸、公差等級(jí)及基本偏差查表確定被測(cè)孔徑的上下極限偏差；再根據(jù)被測(cè)軸的基本尺寸及公差等級(jí)查表得出圓度公差和安全裕度A。按內(nèi)縮方式求被測(cè)孔徑的驗(yàn)收極限:D上驗(yàn)收極限 Dmax AD下驗(yàn)收極限 Dmin + A2、接通電源，分別打開(kāi)信號(hào)轉(zhuǎn)接器開(kāi)關(guān)、計(jì)算機(jī)主機(jī)及顯示器開(kāi)關(guān)。3、雙擊萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量軟件圖標(biāo)，根據(jù)儀器提示拉動(dòng)測(cè)量主軸等待儀

12、器過(guò)零位后，點(diǎn)擊“主顯示窗”圖標(biāo)，即可出現(xiàn)測(cè)量界面。（以上操作由指導(dǎo)教師完成）4、點(diǎn)擊“雙鉤法測(cè)量”圖標(biāo)，輸入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)實(shí)際尺寸。5、松開(kāi)位于手輪中心之緊固釘，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（同時(shí)松開(kāi)兩側(cè)之限位螺釘）使工作臺(tái)下降到較低位置。然后在工作臺(tái)上安好標(biāo)準(zhǔn)環(huán)（應(yīng)使標(biāo)線的直徑方向與尾管大致在同一垂直面上，螺釘壓板是旋后一個(gè)螺釘來(lái)夾緊）。6、上升工作臺(tái)，使兩測(cè)鉤伸入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)，再將手輪的緊固釘擰緊。7、將重垂線掛在內(nèi)測(cè)張力索夾頭上，左手扶穩(wěn)測(cè)量主軸后端擯緊螺母，右手松開(kāi)測(cè)量主軸鎖緊螺釘，并使測(cè)量軸上的測(cè)鉤內(nèi)測(cè)頭緩慢地與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)接觸（注意切勿使測(cè)頭碰擊標(biāo)準(zhǔn)環(huán)）。8、找準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的直徑位置：緩慢地轉(zhuǎn)手輪使工作臺(tái)前后移動(dòng)，同時(shí)

13、觀察顯示屏上讀數(shù)的變化情況，剛好至最大讀數(shù)（轉(zhuǎn)折點(diǎn)）時(shí)即行停止（圖22中的最大值）。在此位置上，松開(kāi)緊固螺釘扳動(dòng)手柄擺動(dòng)工作臺(tái)剛好至最小讀數(shù)（轉(zhuǎn)折點(diǎn)）時(shí)即行停止（圖22中的最小值）此處即為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)正確的直徑位置，按下“置零”按鈕，使讀數(shù)值清零（即使環(huán)規(guī)的對(duì)正值為零）。在數(shù)據(jù)采集區(qū)按下鼠標(biāo)左鍵采集數(shù)據(jù)。9、用手扶穩(wěn)測(cè)量軸，使測(cè)量軸右移一距離后再將螺釘固緊（注意：切記不能動(dòng)尾管，否則比較測(cè)量就無(wú)基準(zhǔn)），稍下降工作臺(tái)，松開(kāi)壓緊螺釘，取下標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，換上被測(cè)件，按上面同樣的測(cè)量方法測(cè)出被測(cè)孔徑，并采集數(shù)據(jù)。10、沿被測(cè)孔徑的軸線方向測(cè)三個(gè)截面。每個(gè)截面要在相互垂直的兩個(gè)部位上各測(cè)一次，其測(cè)量部位如圖23所示

14、。11、點(diǎn)擊“雙鉤法測(cè)量”圖標(biāo)，分別選擇測(cè)量次數(shù)1、2、3、4、5、6并按下“計(jì)算”按鈕，即可通過(guò)軟件計(jì)算出被測(cè)孔的6個(gè)直徑值。12、計(jì)算被測(cè)孔圓度誤差：max其中：,13、按被測(cè)孔的驗(yàn)收極限及圓度公差，判斷被測(cè)孔的合格性。圖22找正確孔徑位置圖圖23測(cè)量部位圖1、按通電源，調(diào)節(jié)目鏡視度環(huán)，使視場(chǎng)內(nèi)各刻線尺成像清晰。2、參看圖21，松開(kāi)位于手輪6中心之緊固釘12，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪6（同時(shí)松開(kāi)兩側(cè)之限位螺釘）使工作臺(tái)5下降到較低位置。然后在工作臺(tái)上安好標(biāo)準(zhǔn)環(huán)（應(yīng)使標(biāo)線的直徑方向與尾管大致在同一垂直面上，螺釘壓板是旋后一個(gè)螺釘來(lái)夾緊）。3、上升工作臺(tái)，使兩測(cè)鉤伸入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)，再將手輪6的緊固釘12擰緊。4、

15、用手扶穩(wěn)測(cè)量軸3，掛上重錘，并使測(cè)量軸上的測(cè)鉤內(nèi)測(cè)頭緩慢地與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)接觸（注意：切勿使測(cè)頭碰擊標(biāo)準(zhǔn)環(huán)）。5、找準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的直徑位置：緩慢地轉(zhuǎn)手輪7使工作臺(tái)前后移動(dòng)，同時(shí)觀察毫米刻線的移動(dòng)情況，剛好至最大轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí)即行停止（圖22中的最大值）。在此位置上，松開(kāi)緊固螺釘9扳動(dòng)手柄8擺動(dòng)工作臺(tái)剛好至最小轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí)即行停止（圖22中的最小值）此處即為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)正確的直徑位置，即可記下讀數(shù)結(jié)果（即為環(huán)規(guī)的對(duì)正值）。6、用手扶穩(wěn)測(cè)量軸，松開(kāi)螺釘2，使測(cè)量軸右移一距離后再將螺釘2固緊（注意：切記不能動(dòng)尾管，否則比較測(cè)量就無(wú)基準(zhǔn)），稍下降工作臺(tái)，松開(kāi)壓緊螺釘，取下標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，換上被測(cè)件，按上面同樣的測(cè)量方法測(cè)出被測(cè)孔徑記下讀

16、數(shù)，（即為讀數(shù)值）被測(cè)孔徑尺寸=讀數(shù)值-對(duì)正值+標(biāo)準(zhǔn)環(huán)公稱尺寸7、沿被測(cè)孔徑的軸線方向測(cè)三個(gè)截面。每個(gè)截面要在相互垂直的兩個(gè)部位上各測(cè)一次，其測(cè)量部位如圖23所示。8、計(jì)算被測(cè)孔圓度誤差（方法同上）。9、按被測(cè)孔的驗(yàn)收極限及圓度公差，判斷被測(cè)孔的合格性。七、思考題1、什么是阿貝原則？2、萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀的工作臺(tái)共有幾種運(yùn)動(dòng)？其作用如何？3、什么叫圓度誤差？其誤差值如何確定？學(xué)院： 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)時(shí)間指導(dǎo)教師成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)條件儀器名稱分度值（mm）內(nèi)尺寸測(cè)量范圍（mm）測(cè)量方法基準(zhǔn)件名稱被測(cè)孔基本尺寸及極限偏差（mm）安全裕度A（m）驗(yàn)收極限（

17、mm）圓度公差to（m）上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限實(shí)驗(yàn)條件尺寸公差帶圖測(cè)量部位圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基準(zhǔn)件尺寸（mm）基準(zhǔn)件對(duì)正值（mm）測(cè)量斷面讀數(shù)值（mm）測(cè)量結(jié)果（實(shí)測(cè)孔徑）（mm）AABB圓度誤差fo（m）實(shí)驗(yàn)總結(jié)指導(dǎo)教師意見(jiàn) 簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求：必修實(shí)驗(yàn)部分一：直線度誤差的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解光學(xué)自準(zhǔn)直儀的原理、結(jié)構(gòu)及操作方法；2、掌握直線度誤差的測(cè)量與數(shù)據(jù)處理方法。用光學(xué)自準(zhǔn)直儀測(cè)量直線度誤差。利用最小區(qū)域法評(píng)定直線度誤差。根據(jù)形狀誤差評(píng)定中的最小條件，分別作兩條平行直線和將誤差折線包容，并使兩平行直線之間的坐標(biāo)距離(平行于y方向的距離)為最小。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行

18、要求 以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開(kāi)放模式組織教學(xué)。五、實(shí)驗(yàn)條件光學(xué)自準(zhǔn)直儀一臺(tái)，被測(cè)導(dǎo)軌一件（t=12m)。光學(xué)自準(zhǔn)直儀主要技術(shù)指標(biāo)：分度值：1秒示值范圍：±500秒；測(cè)量范圍：5米反射鏡座橋板跨距：100mm光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光學(xué)原理如圖3-1所示。由光源14發(fā)出的光線經(jīng)濾光片13、十字分劃板12、立方棱鏡11、反射鏡4和15，到達(dá)物鏡3，形成平行光束，投射到橋板2上的平面反射鏡1上。若平面反射鏡與光軸垂直，則反射光循原路依次經(jīng)物鏡3、反射鏡15和4，返回至立方棱鏡ll。經(jīng)立方棱鏡反射后，在數(shù)字分劃板8和可動(dòng)分劃板6之間成像。此時(shí)，目鏡7的視場(chǎng)中可觀察到十字分劃板圖3-1(b)、數(shù)字分劃板圖

19、3-1(c)以及可動(dòng)分劃板圖3-1(d)三者的重疊圖像，且可使可動(dòng)分劃板上的指標(biāo)線與“十”字影像中心重合，并正對(duì)著數(shù)字分劃板的10格處，測(cè)微讀數(shù)鼓輪5對(duì)零圖3-1(e)。若橋板與被測(cè)實(shí)際直線的兩接觸點(diǎn)相對(duì)于光軸的距離存在差異，則反射鏡1的表面與光軸不再垂直，出現(xiàn)傾角，這時(shí)反射光軸與入射光軸成2角度，使“十”字影像偏離數(shù)字分劃板的中心圖3-1(f)。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微讀數(shù)鼓輪5，使可動(dòng)分劃板上的指標(biāo)線與“十”字影像中心重合，根據(jù)指標(biāo)線在數(shù)字分劃板上的位置以及測(cè)微讀數(shù)鼓輪上的刻度。即可確定測(cè)量讀數(shù)。顯然，這樣獲得的每個(gè)讀數(shù)僅反映橋板兩接觸點(diǎn)相對(duì)于光軸的高度差C，而被測(cè)表面的直線度誤差，還需通過(guò)逐點(diǎn)連鎖測(cè)量及

20、數(shù)據(jù)處理才能獲得。光學(xué)自準(zhǔn)直儀的可測(cè)長(zhǎng)度范圍為0-5m；其讀數(shù)目鏡的示值范圍為±500”；測(cè)微讀數(shù)鼓輪的分度值為l”(相當(dāng)于i5mmm)。若橋板跨距為100mm，則儀器的實(shí)際分度值：i5mmm×=0.5m；若橋板跨距為180mm，則儀器的實(shí)際分度值：i5mmm×m。圖31光學(xué)自準(zhǔn)直儀結(jié)構(gòu)圖六、實(shí)驗(yàn)步驟1、將自準(zhǔn)直儀放在靠近導(dǎo)軌一端的支架上，接通電源。調(diào)整儀器目鏡焦距、使目鏡視場(chǎng)中的指標(biāo)線與數(shù)字分劃板的刻線均為最清晰。2、將導(dǎo)軌的全長(zhǎng)分成長(zhǎng)度相等的若干小段，然后將橋板安置在導(dǎo)軌上，并使反射鏡面面向自準(zhǔn)直儀的平行光管。3、分別將橋板移至導(dǎo)軌兩端，調(diào)整光學(xué)自準(zhǔn)直儀的位置

21、，使十”字影像均能清晰地進(jìn)入目鏡視場(chǎng)。調(diào)好后就不得再移動(dòng)儀器。4、從導(dǎo)軌的一端開(kāi)始，依次按橋板跨距前后銜接地移動(dòng)橋板。在每一個(gè)測(cè)量位置上，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微讀數(shù)鼓輪5，使指標(biāo)線位于十”字影像的中心，并記錄下該位置的讀數(shù)值（以第1點(diǎn)第一次測(cè)量的讀數(shù)值作為參考值記錄各點(diǎn)的相對(duì)值）。注意應(yīng)在導(dǎo)軌上進(jìn)行順測(cè)和逆測(cè)完成兩次測(cè)量。1、計(jì)算各測(cè)量位置兩次相對(duì)讀數(shù)的平均值，并求其累加值。2、在坐標(biāo)紙上，用橫坐標(biāo)x表示測(cè)點(diǎn)序號(hào)，用縱坐標(biāo)y表示各測(cè)點(diǎn)的累加值作出誤差折線。根據(jù)形狀誤差評(píng)定中的最小條件，分別作兩條平行直線L1和L2將誤差折線包容，并使兩平行直線之間的坐標(biāo)距離(平行于y方向的距離)為最小。例如，對(duì)圖3-2（a）

22、所示的誤差折線，可先作一條下包容線L1(因?yàn)檎`差折線上各點(diǎn)相對(duì)于L1的坐標(biāo)距離符合低高低準(zhǔn)則)，然后過(guò)最高點(diǎn)作L1的平行線，獲得上包容線L2；對(duì)圖3-2(b)所示的誤差折線，可先作一條上包容線L2(因?yàn)檎`差折線上各點(diǎn)相對(duì)于L2的坐標(biāo)距離符合高低高準(zhǔn)則)，然后過(guò)最低點(diǎn)作L2的平行線，獲得下包容線L1。4、確定兩平行直線L1與L2之間的坐標(biāo)距離，并將其與實(shí)際分度值i'相乘，其乘積即為所求的直線度誤差值。圖32 直線度誤差評(píng)定準(zhǔn)則則例31：用光學(xué)自準(zhǔn)直儀測(cè)量導(dǎo)軌的直線度誤差，其讀數(shù)如表31所列，橋板跨距L180mm，求直線度誤差值。解法一：按測(cè)點(diǎn)序號(hào)和直線度累加值描點(diǎn)作誤差折線圖，如圖33（

23、a）所示，兩條包容線之間的縱坐標(biāo)距離d=7.5（格值），i=/m×，故直線度誤差f=7.5×i=(7.5×0.9)m=6.75m.這種解法由于采用直線度累加值描點(diǎn)，當(dāng)每次測(cè)量的讀數(shù)較大或測(cè)點(diǎn)較多時(shí)，最后一個(gè)累加值勢(shì)必很大。這樣，作圖的比例就要取大，從而降低了作圖的精度。為了解決這一問(wèn)題，可采用另一種作圖方法。表31 直線度誤差測(cè)量數(shù)據(jù)處理反射鏡位置018018036036054054072072090090010801080126012601440測(cè)點(diǎn)序號(hào)i012345678讀數(shù)/格51046412直接累加值/格05154456相對(duì)值/格0051117相對(duì)累加值/

24、格005916解法二：將讀數(shù)行中的每一個(gè)讀數(shù)分別減去第一個(gè)位置的讀數(shù)5，得到相對(duì)值，然后再將相對(duì)值累加。按測(cè)點(diǎn)序號(hào)和相對(duì)累加值描點(diǎn)作誤差折線圖如圖33（b）所示。兩條包容線之間的縱圖33 直線度誤差折線八、思考題1、評(píng)定直線度誤差時(shí)，為什么取兩條包容線之間的坐標(biāo)距離？能否取包容線之間的垂直距離？2、導(dǎo)軌的分段數(shù)如何選定？是多好還是少好？學(xué)院： 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)時(shí)間指導(dǎo)教師成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)條件儀器名稱：分度值： 秒 示值范圍： 秒 儀器測(cè)量范圍（被測(cè)長(zhǎng)度）： 米，橋板跨距：L mm儀器實(shí)際分度值： 微米被測(cè)工件名稱： ，直線度公差： 微米實(shí)驗(yàn)

25、數(shù)據(jù)反射鏡位置測(cè)點(diǎn)序號(hào)i各點(diǎn)讀數(shù)相對(duì)值（格）平均值（格）累加值（格）第一次第二次00200110020022003003300400440050055006006計(jì)算直線度誤差：實(shí)驗(yàn)總結(jié)指導(dǎo)教師意見(jiàn) 簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)部分二：主軸的位置誤差的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解有關(guān)位置公差的實(shí)際含義；2、學(xué)會(huì)用普通測(cè)量器具測(cè)量軸類零件的有關(guān)位置誤差學(xué)會(huì)用普通測(cè)量器具測(cè)量軸類零件的有關(guān)位置誤差。三、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求 以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開(kāi)放模式組織教學(xué)。四、實(shí)驗(yàn)條件測(cè)量器具:檢驗(yàn)平板、固定和可調(diào)V形塊、檢驗(yàn)芯棒、莫氏錐度規(guī)、千分表及磁性表座。AB213圖34被測(cè)量主軸零件被測(cè)量主軸零件公差要求：1、35

26、k5對(duì)55k5和35k5公共基準(zhǔn)A-B的同軸度公差為2、頭部后端面對(duì)55k5的端面圓跳動(dòng)公差為3、錐孔中心對(duì)35k5和55k5公共基準(zhǔn)A-B的徑向圓跳動(dòng)公差為五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟1、定位基準(zhǔn)的選擇：選擇主軸的安裝基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。2、35k5對(duì)35k5和55k5公共軸線的同軸度的測(cè)量：如圖35所示，把主軸以35k5和55k5公共軸線為基準(zhǔn)放在兩個(gè)V型塊上，在左端用一小鋼球作為軸向支承防止軸向竄動(dòng)。將檢驗(yàn)芯棒插入主軸錐孔中，調(diào)節(jié)可調(diào)V型塊高度使指示表在檢驗(yàn)芯棒兩端大致等高（10m以內(nèi)）從而使公共基準(zhǔn)軸線大致與平板平行。取下芯棒后將千分表移至35k5處，使千分表與其母線最高點(diǎn)接觸，使表壓縮2轉(zhuǎn)

27、，固定表座，用手慢慢旋轉(zhuǎn)零件一轉(zhuǎn)并記下其徑向跳動(dòng)量，這樣測(cè)量三個(gè)軸剖面，取最大的徑向跳動(dòng)量作為被測(cè)表面的同軸度誤差。此法是用測(cè)量徑向跳動(dòng)的方法來(lái)測(cè)量同軸度，其要求是當(dāng)基準(zhǔn)面和被測(cè)面的幾何形狀誤差較小時(shí)才行?？烧{(diào)V型塊鋼球千分表固定V型塊檢驗(yàn)芯棒圖353、頭部后端面對(duì)55k5軸線的端面圓跳動(dòng)的測(cè)量：如圖36所示，將千分表移到主軸頭部后端面使千分表測(cè)頭與被測(cè)后端面接觸，使表壓縮2轉(zhuǎn)，用手慢慢旋轉(zhuǎn)零件一轉(zhuǎn)，必須注意左端小鋼球始終要與主軸接觸，不得產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，千分表上的最大最小讀數(shù)之差就是端面圓跳動(dòng)。圖364、錐孔中心對(duì)35k5和55k5公共軸線的徑向圓跳動(dòng)的測(cè)量：如圖37所示，將檢驗(yàn)芯棒插入主軸錐

28、孔中，這時(shí)芯棒中心就體現(xiàn)了錐孔中心，調(diào)節(jié)V型塊高度使指示表在檢驗(yàn)芯棒兩端大致等高（10m以內(nèi)）從而使公共基準(zhǔn)軸線大致與平板平行。將千分表移到主軸頭部，使千分表測(cè)頭與芯棒的上母線接觸，使表壓縮2轉(zhuǎn)，用手慢慢旋轉(zhuǎn)零件一轉(zhuǎn)，千分表上的最大最小讀數(shù)之差就是錐孔中心對(duì)35k5和55k5公共軸線的徑向圓跳動(dòng)。圖37六、思考題1、徑向圓跳動(dòng)誤差與圓度誤差和同軸度誤差有何區(qū)別與聯(lián)系?2、端面圓跳動(dòng)誤差與端面的平面度誤差和端面對(duì)軸線的垂直度誤差有何區(qū)別與聯(lián)系？學(xué)院： 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)時(shí)間指導(dǎo)教師成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)條件1、35k5對(duì)55k5和35k5公共基準(zhǔn)A-

29、B的同軸度公差為:2、頭部后端面對(duì)55k5的端面圓跳動(dòng)公差為:3、錐孔中心對(duì)35k5和55k5公共基準(zhǔn)A-B的徑向圓跳動(dòng)公差為:請(qǐng)畫出公差標(biāo)注簡(jiǎn)圖：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、35k5對(duì)55k5和35k5公共基準(zhǔn)A-B的同軸度誤差為:2、頭部后端面對(duì)55k5的端面圓跳動(dòng)誤差為:3、錐孔中心對(duì)35k5和55k5公共基準(zhǔn)A-B的徑向圓跳動(dòng)誤差為:實(shí)驗(yàn)總結(jié)指導(dǎo)教師意見(jiàn) 簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求：必修實(shí)驗(yàn)部分一：齒厚測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶⒋怪庇螛?biāo)尺定在分度圓弦齒高上，水平游標(biāo)尺即可量出分度圓弦齒厚。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開(kāi)放模式組織教學(xué)。五、實(shí)驗(yàn)條件=20°，公

30、差標(biāo)注988FJ，Ess80m，Esi200m六、實(shí)驗(yàn)步驟判斷所測(cè)項(xiàng)目是否滿足合格條件？并作出結(jié)論。七、思考題2、齒厚的測(cè)量精度與哪些因素有關(guān)？學(xué)院： 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)時(shí)間指導(dǎo)教師成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)條件儀器名稱分度值（mm）測(cè)量范圍（mm）被測(cè)齒輪模數(shù)m齒數(shù)z齒形角公差標(biāo)注齒厚極限偏差（m）EssEsi實(shí)驗(yàn)條件被測(cè)齒輪公稱齒厚（S）和弦齒高（h）計(jì)算： mm= mm實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)被測(cè)齒序號(hào)測(cè)得齒厚（mm）齒厚偏差Es（m）1234實(shí)驗(yàn)總結(jié)指導(dǎo)教師意見(jiàn) 簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)部分二：齒輪公法線平均長(zhǎng)度偏差及公法線長(zhǎng)度變動(dòng)測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握公法線

31、長(zhǎng)度測(cè)量的基本方法；2、加深理解公法線平均長(zhǎng)度偏差Ew及公法線長(zhǎng)度變動(dòng)Fw兩項(xiàng)指標(biāo)的意義。用公法線千分尺測(cè)量齒輪的公法線，并根據(jù)公法線平均長(zhǎng)度偏差及公法線長(zhǎng)度變動(dòng)兩項(xiàng)指標(biāo)判斷其合格性。利用公法線千分尺的兩平行平面與齒輪兩非同名齒廓相切，通過(guò)測(cè)量出兩切點(diǎn)的距離即為齒輪的公法線。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開(kāi)放模式組織教學(xué)。五、實(shí)驗(yàn)條件=20°，0，公差標(biāo)注988FJ，Ess100m，Esi250m，F(xiàn)r=100m，F(xiàn)w=56mEwEwFwFw=六、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)被測(cè)齒輪模數(shù)m，齒數(shù)z按公式計(jì)算出公法線公稱長(zhǎng)度W和測(cè)量時(shí)的跨測(cè)齒數(shù)n值。當(dāng)=20°，=0時(shí) （n取成

32、正整數(shù)）2、按計(jì)算出的W值選取測(cè)量器具（按器具的測(cè)量范圍）,并校準(zhǔn)零位。3、將公法線千分尺按跨測(cè)齒數(shù)，置于齒廓齒高中部相切，沿齒輪圓周6等分測(cè)出公法線實(shí)際值，并計(jì)算出平均值，公法線實(shí)際長(zhǎng)度的平均值與其公稱長(zhǎng)度之差即是公法線平均長(zhǎng)度偏差。注意：為保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)應(yīng)輕輕擺動(dòng)千分尺，取最小讀數(shù)值，要正確使棘輪機(jī)構(gòu)，以控制測(cè)量力。4、沿同一齒輪一周測(cè)得的所有公法線中的最大與最小值（或取上面6次測(cè)得的實(shí)際值中的最大值與最小值）之差即為公法線長(zhǎng)度變動(dòng)。5、按下式計(jì)算出公法線平均長(zhǎng)度上下偏差上偏差Ews=EssCos，下偏差Ewi=EsiCosin式中：Ess齒厚上偏差；齒形角；Esi齒厚下偏差；F

33、r齒圈徑向跳動(dòng)公差6、判斷所測(cè)項(xiàng)目是否滿足合格條件？并作出結(jié)論。合格條件為：EwiEwEws ；FwFw七、思考題1、在評(píng)定齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性時(shí)，測(cè)量公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量夠不夠？還應(yīng)測(cè)量哪幾項(xiàng)與它配合？2、測(cè)量公法線長(zhǎng)度偏差為什么須取平均值？學(xué)院： 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)時(shí)間指導(dǎo)教師成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)條件儀器名稱分度值（mm）測(cè)量范圍（mm）被測(cè)齒輪模數(shù)m齒數(shù)z齒形角變位系數(shù)公差標(biāo)注實(shí)驗(yàn)條件跨測(cè)齒數(shù)公法線平均長(zhǎng)度 mm公法線平均長(zhǎng)度上偏差m公法線平均長(zhǎng)度下偏差m公法線長(zhǎng)度變動(dòng)公差m實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)被測(cè)齒序號(hào)（均布測(cè)量）123456實(shí)測(cè)公法線長(zhǎng)度（mm）公法線平

34、均公稱長(zhǎng)度= mm公法線平均長(zhǎng)度偏差= m公法線長(zhǎng)度變動(dòng)m實(shí)驗(yàn)總結(jié)指導(dǎo)教師意見(jiàn) 簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型：綜合實(shí)驗(yàn)要求：必修一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解2、掌握用圖像處理測(cè)量法測(cè)量零件的方法；3、加深“尺寸公差、極限偏差及形位公差”的理解的方法；4、初步了解“逆向工程”的含義用圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡根據(jù)圖像處理測(cè)量法測(cè)量二維零件的幾何參數(shù)，并將測(cè)量所得零件圖在AUTOCAD軟件中進(jìn)行再設(shè)計(jì)并最終形成測(cè)繪零件的零件圖。知識(shí)點(diǎn)：圖像處理測(cè)量法、萬(wàn)能工具顯微鏡、逆向工程、AUTOCAD制圖軟件。通過(guò)攝像機(jī)將零件的外形成像在顯示器上，利用儀器上的元素采集功能，采集零件上各元素（直線、圓、圓弧

35、），將測(cè)量結(jié)果與AUTOCAD軟件進(jìn)行通訊，形成測(cè)繪CAD圖形，利用CAD軟件，對(duì)測(cè)繪圖進(jìn)行修改、尺寸標(biāo)注并最終生成零件圖。逆向工程：指從實(shí)物上采集大量的三維（本實(shí)驗(yàn)是二維）坐標(biāo)點(diǎn)，并由此建立該物體的幾何模型，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出同類產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)。逆向工程與一般的設(shè)計(jì)制造過(guò)程相反，是先有實(shí)物后有模型。本實(shí)驗(yàn)利用圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡對(duì)零件進(jìn)行測(cè)繪并生成CAD圖形，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行再設(shè)計(jì)從而實(shí)現(xiàn)二維逆向工程。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開(kāi)放模式組織教學(xué)。五、實(shí)驗(yàn)條件JX13C圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡、標(biāo)準(zhǔn)模板、螺紋工件等。JX13C圖像處理萬(wàn)能工具顯微鏡是一種配有功能強(qiáng)大的圖像處理二維測(cè)量軟件，能完成各種復(fù)雜的測(cè)量工作的計(jì)量?jī)x器。利用軟件可以實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)點(diǎn)或圖像采集并將其處理形成直線、圓